Գիտնականներն ստեղծել են վիրուսների հանդեպ կայուն՝ արհեստական գենոմով բջիջներ

Գիտնականներին հաջողվել է վերածրագրավորել աղիքային ցուպիկի մանրէի գենոմը եւ ստանալ արհեստական գենոմով առաջին կենդանի բջիջները, որոնք կարող են ստեղծել բնության մեջ չհանդիպող շինարարական բլոկների պոլիմերներ՝ հետեւելով դրանց գեներում դրված հրահանգներին։ Այդ բջիջները նաեւ ընկալունակ չեն ցանկացած վիրուսի հանդեպ։ Նոր հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Science ամսագրում։

Ինչպես տեղեկացնում է Ria.ru-ն, 2019թ. Քեմբրիջի համալսարանի բժշկական հետազոտությունների խորհրդի մոլեկուլյար կենսաբանության լաբորատորիայի գիտնականները զրոյից ստեղծել են պատմության մեջ ամենամեծ սինթետիկ գենոմը՝ գենետիկորեն մոդիֆիկացված Escherichia coli (E.coli) մանրէն։

ԴՆԹ-ում գաղտնագրված գենետիկ կոդը կազմված է չորս հիմքից, որոնք ներկայացված են A, T, C եւ G տառերով։ Կոդոն անվանվող եռատառ համակցությունները հավաքման ժամանակ բջջին տալիս են հրաման՝ շղթայում ավելացնել որոշակի ամինաթթու, ինչն էլ նա անում է տրանսպորտային ՌՆԹ (տՌՆԹ) անվանվող մոլեկուլների օգնությամբ։ Յուրաքանչյուր կոդոն ունի որոշակի տՌՆԹ, որը ճանաչում է նրան եւ ավելացնում համապատասխան ամինաթթուն. օրինակ՝ տՌՆԹ, որը ճանաչում է TCG կոդոնը, բերում է սերին ամինաթթուն։

Բայց չորս տառերն ունեն եռատառ համադրությունների 64 տարբերակ, իսկ բջիջներն օգտագործում են միայն 20 բնական ամինաթթու ստանալու համար։ Արդյունքում՝ յուրաքանչյուր ամինաթթվի համար կան մի քանի կոդոն-հոմանիշներ, որոնք կրկնօրինակում են միմյանց։ Օրինակ՝ սերինը կոդավորում են TCG, TCA, AGC եւ AGT կոդոնները։ Անգամ եթե դրանցից որեւէ մեկը չլինի, բջիջը, այնուամենայնիվ, կշարունակի հավաքումը գենետիկ կոդին համապատասխան։

Գիտնականները փորձնական ճանապարհով համոզվեցին, որ բջիջները կարող են արտադրել նորմալ սպիտակուցներ, ապրել եւ աճել, անգամ եթե հեռացվի չորս կոդոններից երեքը։ Այդ ժամանակ հեղինակները լիովին «փոխեցին» E.coli գենոմը՝ էապես պարզեցնելով այն ու հեռացնելով բոլոր կոդոն-հոմանիշները։ Դա աղիքային ցուպիկի բջիջները լրիվ անընկալունակ դարձրեց վիրուսների հանդեպ, քանի որ վիրուսներն օգտագործում են լրիվ գենետիկ կոդը, իսկ մոդիֆիկացված մանրէները գործիք չունեն որոշակի վիրուսային գեները հաշվելու համար։

Ավելի ուշ գիտնականներն այս նույն տեխնոլոգիան կիրառեցին առաջին բջիջը ստեղծելու համար, որը կարող է հավաքել պոլիմերներ շինարարական բլոկներից, որոնք չեն հանդիպում բնության մեջ։

Դիզայներական սպիտակուցներ եւ պլաստմասա գեներացնելը՝ բնական շինարարական բլոկների օգտագործմամբ, անթիվ հնրավորություններ կստեղծի՝ կենսաթերապեւտիկ միջոցների նոր դասերի մշակումից մինչեւ նորարարական հատկություններ ունեցող կենսանյութեր։

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում